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二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)，是減緩全球氣候變暖、實(shí)現(xiàn)碳減排的一項不可缺少的技術(shù)，目前，我國正采取科學(xué)的方法來推動和部署CCUS項目，借鑒先進(jìn)國家CCUS技術(shù)的發(fā)展過程和成功經(jīng)驗，以及“一帶一路”國家的減排需求，CCUS項目的廣泛應(yīng)用可為我國企業(yè)“走出去”開拓更大的空間。

CCUS技術(shù)

二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)是指將二氧化碳從工業(yè)過程、能源利用或大氣中分離出來，直接加以利用或注入地層以實(shí)現(xiàn)二氧化碳永久減排的過程。據(jù)科技部社會發(fā)展科技司數(shù)據(jù)，到2050年，我國CCUS項目年產(chǎn)值將超過3300億元。CCUS是履行“碳中和”承諾、保障能源安全、構(gòu)建生態(tài)文明和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

碳捕集

碳捕集是指將二氧化碳從工業(yè)生產(chǎn)、能源利用和大氣中分離出來的過程。拿電力行業(yè)來說，傳統(tǒng)的碳捕集方式包括燃燒前捕集、富氧燃燒、燃燒后捕集等；在煤化工、鋼鐵、水泥等行業(yè)中二氧化碳的工業(yè)分離過程屬于燃燒前捕集。燃燒前捕集成本相對較低、效率較高，但適用性不高。因為此技術(shù)局限于基于煤氣化聯(lián)合發(fā)電裝置，投產(chǎn)的項目較少。

富氧燃燒采用純氧或者富氧將化石燃料進(jìn)行燃燒，燃燒后的主要產(chǎn)物為二氧化碳、水和一些惰性組分。水蒸氣冷凝后，通過低溫閃蒸提純二氧化碳，提純后的二氧化碳濃度可達(dá)80%~98vol%，提高了二氧化碳捕集率。但其對操作環(huán)境要求高，目前仍處于示范階段。

由于燃燒前捕集和富氧燃燒需要合適的材料和操作環(huán)境來滿足高溫要求，因此這兩種技術(shù)的研究與開發(fā)和示范性項目較少。相比較而言，燃燒后捕集技術(shù)是當(dāng)前煉廠應(yīng)用較為廣泛且成熟的技術(shù)，該技術(shù)具有較高的選擇性和捕集率，但相對能耗和成本更高；常用的方法如化學(xué)吸收法、膜分離法、物理吸附法等。

碳運(yùn)輸

碳運(yùn)輸是指將捕集到的二氧化碳運(yùn)送到需要利用或封存的地方的過程。二氧化碳的運(yùn)輸方式包括管道運(yùn)輸、罐車運(yùn)輸、船舶運(yùn)輸?shù)?。碳運(yùn)輸方式的選擇需要具體參考項目區(qū)域、項目規(guī)模等因素。

管道適合長距離、大規(guī)模運(yùn)輸，但其建設(shè)投資大；公路罐車適合短距離、小規(guī)模運(yùn)輸，鐵路罐車適合長距離、大規(guī)模運(yùn)輸，然而罐車運(yùn)輸存在蒸發(fā)泄漏、運(yùn)輸成本高的缺點(diǎn)；船舶運(yùn)量大、運(yùn)距遠(yuǎn)、適合近海封存運(yùn)輸，但投資成本較高。當(dāng)前我國罐車和船舶運(yùn)輸技術(shù)已開展商業(yè)應(yīng)用，運(yùn)輸潛力最大的管道運(yùn)輸技術(shù)已開展相關(guān)示范。

碳利用

二氧化碳的資源化利用包括物理利用（滅火劑和碳酸性飲料添加劑、制取干冰等）、化工利用（生產(chǎn)純堿、小蘇打以及各種金屬碳酸鹽等大宗無機(jī)化工產(chǎn)品，加氫合成甲醇、合成乙烯和丙烯等）、生物利用（微藻固碳和二氧化碳?xì)夥剩⒌刭|(zhì)利用。其中，地質(zhì)利用技術(shù)包括二氧化碳強(qiáng)化石油開采技術(shù)、強(qiáng)化天然氣開采技術(shù)、增強(qiáng)頁巖氣開采技術(shù)等。我國現(xiàn)階段主要以地質(zhì)利用為主，化工利用和生物利用相對較少，主要是將二氧化碳注入地下，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源采收率的提高。

碳封存

碳封存是指將捕集到的二氧化碳封存到地底或海底，專業(yè)術(shù)語叫地質(zhì)封存。地質(zhì)封存又可進(jìn)一步劃分為咸水層（鹽水層）封存、深部不可開采煤層封存、廢棄油氣藏封存三種主要類型。目前，國際上已開展海上鹽水層及廢棄油氣田埋存二氧化碳的示范項目。

我國地質(zhì)封存潛力巨大，約為1.21~4.13萬億噸，其中，通過二氧化碳強(qiáng)化石油開采技術(shù)可以封存約51億噸，利用枯竭氣藏可以封存約153億噸，通過二氧化碳強(qiáng)化天然氣開采技術(shù)可以封存約90億噸，深部咸水層的二氧化碳封存量約24200億噸。

總之，二氧化碳捕集利用與封存技術(shù)是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的不可或缺的方法，隨著經(jīng)驗的不斷積累和實(shí)踐，二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的研究和應(yīng)用，并在多數(shù)示范項目中取得了成功。通過不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，這項技術(shù)將為我國實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)加快步伐。